Широкий спектр неврологических и психиатрических расстройств, включая судороги, болезнь Альцгеймера, серьезную депрессию и аутистическое расстройство, связаны с плохо работающими глутаматными рецепторами в головном мозге — ампарами.
Кроме того, нормальная работа этих рецепторов имеет решающее значение для синаптической пластичности, обучения и памяти, сообщает издание Planet Today.
Углубленное изучение принципов формирования и работы ампаров играет важную роль при создании фармакологических соединений, которые, настраивая ампарную активность вверх или вниз, могли бы улучшить лечение недугов.
Согласно опубликованной в журнале Science информации, первые структуры ампара в комплексе со вспомогательной субъединицей под названием CNIH3 привели к появлению потенциально новых лекарственных мишеней. С помощью метода криоэлектронной микроскопии их обнаружил доктор медицинских наук, доктор философии, Терунага Накагава из Университета Вандербильта.
Используя криоэлектронную микроскопию, которая дает чрезвычайно высокое разрешение изображения, когда образец замораживается для сохранения тонких структур, Накагава смог произвести первый молекулярный вид комплекса ампар-CNIH3 вместе с молекулами липидов.
Основываясь на этой структуре, он предположил, что CNIH3, расположенный рядом с одной из субъединиц GluA, которые формируют ионную «пору» рецептора, является потенциальной мишенью для препаратов, которые могут быть использованы для контроля активности ионного канала AMPAR.
Ампары, сокращенно от AMPA-типа ионотропных глутаматных рецепторов, представляют собой лиганд-зависимые ионные каналы, встроенные в мембраны нервных клеток, которые активируются нейротрансмиттером глутаматом. Они производят сигналы от электрически заряженных ионов, которые протекают через них.
В свою очередь ампары регулируются мембранными белками, называемыми вспомогательными субъединицами, которые образуют с ними комплексы. Одним из самых распространенных регуляторов является семейство белков под названием cornichon (CNIH).
Накагава, хорошо известный в научной среде своими исследованиями ампара, 14 лет назад разработал метод очищения с целью изолирования интактных рецепторов из мозга. Это помогло выяснить, как эти макромолекулярные «машины» организуют структуру и функцию синапса.